（人教2019選擇性必修第三冊 ）高二物理備課必備講義 2.3氣體的等壓變化和等容變化（第一課時）（原卷版+解析）

第二章氣體、固體和液體第3節(jié)氣體的等壓變化和等容變化（第一課時）【核心素養(yǎng)目標】物理觀念知道什么是等壓變化和等容變化.科學思維知道蓋－呂薩克定律和查理定律的內容和表達式，并會進行相關計算.科學探究了解p－T圖像和V－T圖像及其物理意義．科學態(tài)度與責任通過氣體的等壓變化和等容變化知識應用的實例，感受物理中科學技術與社會的緊密聯(lián)系，體會科學知識的應用價值，進一步增強學生的學習動力和科學意識。知識點一氣體的等壓變化【情境導入】如圖所示，用水銀柱封閉了一定質量的氣體．當給封閉氣體緩慢加熱時能看到什么現(xiàn)象？說明了什么？【重難詮釋】1．蓋－呂薩克定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．V－T圖像和V－t圖像一定質量的某種氣體，在等壓變化過程中(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1<p2，即斜率越小，壓強越大．(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0℃時的體積．特別提醒一定質量的氣體，在壓強不變時，其體積與熱力學溫度成正比，而不是與攝氏溫度成正比．【典例精析】例1．如圖為一簡易恒溫控制裝置，一根足夠長的玻璃管豎直放置在水槽中，玻璃管內裝有一段長L＝4cm的水銀柱，水銀柱下方封閉有一定質量的氣體(氣體始終處在恒溫裝置中且均勻受熱)．開始時，開關S斷開，水溫為27℃，水銀柱下方空氣柱的長度為L0＝20cm，電路中的A、B部分恰好處于水銀柱的正中央．閉合開關S后，電熱絲對水緩慢加熱使管內氣體溫度升高；當水銀柱最下端恰好上升到A、B處時，電路自動斷開，電熱絲停止加熱，大氣壓強p0＝76cmHg.則水溫為多少時電路自動斷開()A．320KB．340KC．330KD．333K【規(guī)律方法】應用蓋－呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，壓強不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、體積．(4)根據(jù)蓋－呂薩克定律列式求解．(5)求解結果并分析、檢驗．知識點二氣體的等容變化【情境導入】(1)為什么擰上蓋的水杯(內盛半杯熱水)放置一段時間后很難打開杯蓋？(2)打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會爆胎，原因是什么？【重難詮釋】1．查理定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強的變化量Δp與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．p－T圖像和p－t圖像一定質量的某種氣體，在等容變化過程中(1)p－T圖像：氣體的壓強p和熱力學溫度T的關系圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且V1<V2，即體積越大，斜率越?。?2)p－t圖像：壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越?。畧D像縱軸的截距p0是氣體在0℃時的壓強．特別提醒一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p跟熱力學溫度T成正比，而不是與攝氏溫度t成正比．【典例精析】例2．如圖所示，圓柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸內部封有一定質量的氣體．已知汽缸質量為10kg，缸壁厚度不計，活塞質量為5kg，其橫截面積為50cm2，所有摩擦不計．當缸內氣體溫度為27℃時，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力．(已知大氣壓強為p0＝1.0×105Pa)求：(1)此時封閉氣體的壓強；(2)現(xiàn)使汽缸內氣體溫度升高，當汽缸恰對地面無壓力時，缸內氣體溫度為多少攝氏度？【規(guī)律方法】應用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，體積不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強．(4)根據(jù)查理定律列式求解．(5)求解結果并分析、檢驗．知識點三p－T圖像與V－T圖像【重難詮釋】1．p－T圖像與V－T圖像的比較不同點圖像縱坐標壓強p體積V斜率意義斜率越大，體積越小，V4<V3<V2<V1斜率越大，壓強越小，p4<p3<p2<p1相同點①都是一條通過原點的傾斜直線②橫坐標都是熱力學溫度T③都是斜率越大，氣體的另外一個狀態(tài)參量越小2.分析氣體圖像問題的注意事項(1)在根據(jù)圖像判斷氣體的狀態(tài)變化時，首先要確定橫、縱坐標表示的物理量，其次根據(jù)圖像的形狀判斷各物理量的變化規(guī)律．(2)不是熱力學溫度的先轉換為熱力學溫度．(3)要將圖像與實際情況相結合．【典例精析】例3．如圖所示是一定質量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V－T圖像，由圖像可知()A．pA＞pB B．pC＜pBC．VA＜VB D．TA＜TB針對訓練一、單選題1．如圖所示為一定質量的某種氣體等容變化的圖線，下列說法中正確的是（）A．不管體積如何，圖線只有一條B．圖線1和圖線2體積不同且有V1>V2C．兩圖線氣體體積V2>V1D．兩圖線必不會交于t軸上的同一點2．如圖所示，孔明燈在中國有非常悠久的歷史，其“會飛”原因是，燈內燃料燃燒使內部空氣升溫膨脹，一部分空氣從燈內排出，使孔明燈及內部氣體的總重力變小，空氣浮力將其托起。某盞孔明燈燈體（包括燃料、氣袋）的質量為M，氣袋體積恒為，重力加速度為g，大氣密度，環(huán)境溫度恒為，忽略燃料的質量變化，大氣壓強不變。是衡量孔明燈升空性能的參量，記，若氣袋內氣體溫度最高不能超過，則為了使孔明燈順利升空，k應滿足（）A． B． C． D．3．某同學家一臺新電冰箱能顯示冷藏室內的溫度。存放食物之前，該同學關閉冰箱密封門并給冰箱通電。若大氣壓為1.0×105Pa，則通電時顯示溫度為27℃，通電一段時間后顯示溫度為6℃，則此時冷藏室中氣體的壓強是（）A．2.2×104Pa B．9.3×105Pa C．1.0×105Pa D．9.3×104Pa4．一定質量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p-T圖像中都是直線段，ab和dc的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，ad平行于縱軸。由圖可以判斷（）A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷減小5．如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積－溫度（V－t）圖上的兩條直線I和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標；t0為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標，t0＝﹣273.15℃；a、b為直線I上的兩點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強之比及氣體在狀態(tài)b和c的壓強之比分別為（）A．1∶1；V1∶V2 B．2∶1；V1∶V2C．1∶2；V2∶V1 D．1∶1；V2∶V16．如圖，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內引入一小段油柱（長度可以忽略）。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。通過實驗，將溫度值畫在吸管上，以下說法正確的是（）A．吸管右端的刻度對應更低的溫度B．溫度的刻度并不是均勻的C．若換體積更大的空飲料罐，其余條件不變，則測溫范圍會增大D．若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，則測溫范圍會增大7．登山隊員在攀登高峰的時候必須帶上專業(yè)的登山裝備，某隊員戴了登山手表攀登珠穆朗瑪峰，手表是密封的，表內溫度27℃時氣體壓強為1.0×105Pa（常溫下的大氣壓強值），當他登上峰頂時，峰頂氣壓為4.0×104Pa，表內溫度為-23℃，則此登山手表表面玻璃可以承受的內外壓強差至少為（）A．8.3×104Pa B．8.3×105PaC．4.3×104Pa D．1.23×105Pa8．盛有氧氣的鋼瓶，在27℃的室內測得鋼瓶內的壓強是9.31×106Pa。當鋼瓶搬到－23℃的工地上時，瓶內的壓強變?yōu)椋ǎ〢．4.65×106PaB．7.76×106PaC．9.31×106PaD．12.0×106Pa9．一定質量理想氣體的壓強與體積關系的圖像如圖所示，該氣體從狀態(tài)A經(jīng)歷A→B，B→C兩個狀態(tài)變化過程，有關A、B、C三個狀態(tài)的溫度、和的關系，下列說法正確的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，豎直放置的兩端開口的U形管，一段空氣柱被水銀柱a和水銀柱b封閉在右管內，水銀柱b的兩個水銀面的高度差為h?，F(xiàn)將U形管放入熱水槽中，則系統(tǒng)再度達到平衡的過程中（水銀沒有溢出，外界大氣壓保持不變）（）A．空氣柱的長度不變B．空氣柱的壓強不變C．水銀柱b左邊液面要上升D．水銀柱b的兩個水銀面的高度差h變大二、多選題11．有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖所示。玻璃泡A內封有一定質量的理想氣體，與A連通的B管插在水銀槽中。由管內水銀面的A高度x可知A內氣體的溫度（即環(huán)境溫度），并可由B管上的刻度直接讀出。在標準大氣壓下，當溫度為27°C時，，將此高度處標記為27°C的刻度線。該溫度計在標準大氣壓下標記好溫度后，將其帶到海拔很高的高山上測量當?shù)販囟取ＴOB管的體積與玻璃泡A的體積相比可忽略。下列說法正確的是（）A．在標準大氣壓下，當溫度為27°C時，玻璃泡A內氣體的壓強B．在標準大氣壓下，為—3°C的刻度線標記在處C．由于高山上的真實壓強比標準大氣壓小，則溫度的測量值比實際溫度高D．由于高山上的真實壓強比標準大氣壓小，則溫度的測量值比實際溫度低12．如圖所示為一套茶杯和杯蓋，從消毒碗柜里高溫消毒后取出，放在水平桌面上并立刻蓋上杯蓋，假定密封效果很好，則過一段時間后，下列說法正確的是（）A．杯內氣體分子的平均動能增大 B．杯內氣體分子的平均動能減小C．杯內氣體的壓強增大 D．杯內氣體的壓強減小13．某校外學習小組在進行實驗探討。如圖所示，在燒瓶上連著一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個水銀壓強計連在一起，在燒瓶中封入了一定質量的理想氣體，整個燒瓶浸沒在溫水中、用這個實驗裝置來研究一定質量的氣體在體積不變時，壓強隨溫度變化的情況。開始時水銀壓強計U形管兩端水銀面一樣高，在下列幾種做法中，能使U形管左側水銀面保持原先位置（即保持瓶內氣體體積不變）的是（）A．甲同學：把燒瓶浸在熱水中，同時把A向下移B．乙同學：把燒瓶浸在熱水中，同時把A向上移C．丙同學：把燒瓶浸在冷水中，同時把A向下移D．丁同學：把燒瓶浸在冷水中，同時把A向上移14．如圖所示，截面積分別為S甲=1cm2、S乙=0.5cm2的兩個上部開口的柱形氣缸甲、乙，底部通過體積可以忽略不計的細管連通，甲、乙兩個氣缸內分別有兩個不計厚度的活塞，質量分別為m甲=1.4kg、m乙=0.7kg。甲氣缸內壁粗糙，活塞與氣缸間的最大靜摩擦力為f=3N；乙氣缸內壁光滑，且離底部2h高處有一活塞銷。當氣缸內充有某種理想氣體時，甲、乙中的活塞距底部均為h，此時氣體溫度為T0=300K，外界大氣壓為p0=1.0×105Pa?，F(xiàn)緩慢升高氣體溫度，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．當氣缸乙中的活塞剛好被活塞銷卡住時，氣體的溫度是300KB．當氣缸乙中的活塞剛好被活塞銷卡住時，氣體的溫度是400KC．當氣缸甲中的活塞剛要滑動時，氣體的溫度是450KD．當氣缸甲中的活塞剛要滑動時，氣體的溫度是500K15．如圖所示，容器A和容器B分別盛有氫氣和氧氣，用一段水平細玻璃管相通，管內有一段水銀柱將兩種氣體隔開，當氫氣的溫度為0℃，氧氣溫度是20℃時，水銀柱靜止。下列說法正確的是（）A．兩氣體均升高溫度20℃時，水銀柱向右邊移動B．兩氣體均升高溫度20℃時，水銀柱向左邊移動C．如果將容器在豎直平面內緩慢逆時針轉動90°，保持各自溫度不變（水銀全部在細管中），現(xiàn)讓溫度都升高10℃，則水銀柱向下移動D．如果將容器在豎直平面內緩慢逆時針轉動90°，保持各自溫度不變（水銀全部在細管中），現(xiàn)讓溫度都升高10℃，則水銀柱向上移動第二章氣體、固體和液體第3節(jié)氣體的等壓變化和等容變化（第一課時）【核心素養(yǎng)目標】物理觀念知道什么是等壓變化和等容變化.科學思維知道蓋－呂薩克定律和查理定律的內容和表達式，并會進行相關計算.科學探究了解p－T圖像和V－T圖像及其物理意義．科學態(tài)度與責任通過氣體的等壓變化和等容變化知識應用的實例，感受物理中科學技術與社會的緊密聯(lián)系，體會科學知識的應用價值，進一步增強學生的學習動力和科學意識。知識點一氣體的等壓變化【情境導入】如圖所示，用水銀柱封閉了一定質量的氣體．當給封閉氣體緩慢加熱時能看到什么現(xiàn)象？說明了什么？答案水銀柱向上移動．說明了在保持氣體壓強不變的情況下，封閉氣體的體積隨溫度的升高而增大．【重難詮釋】1．蓋－呂薩克定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量ΔV與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．V－T圖像和V－t圖像一定質量的某種氣體，在等壓變化過程中(1)V－T圖像：氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1<p2，即斜率越小，壓強越大．(2)V－t圖像：體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等壓線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強越小，圖像縱軸的截距V0是氣體在0℃時的體積．特別提醒一定質量的氣體，在壓強不變時，其體積與熱力學溫度成正比，而不是與攝氏溫度成正比．【典例精析】例1．如圖為一簡易恒溫控制裝置，一根足夠長的玻璃管豎直放置在水槽中，玻璃管內裝有一段長L＝4cm的水銀柱，水銀柱下方封閉有一定質量的氣體(氣體始終處在恒溫裝置中且均勻受熱)．開始時，開關S斷開，水溫為27℃，水銀柱下方空氣柱的長度為L0＝20cm，電路中的A、B部分恰好處于水銀柱的正中央．閉合開關S后，電熱絲對水緩慢加熱使管內氣體溫度升高；當水銀柱最下端恰好上升到A、B處時，電路自動斷開，電熱絲停止加熱，大氣壓強p0＝76cmHg.則水溫為多少時電路自動斷開()A．320KB．340KC．330KD．333K【答案】C【解析】當水銀柱最下端上升到A、B處時，電路自動斷開，此時空氣柱長度為L1＝L0＋eq\f(L,2).在【規(guī)律方法】應用蓋－呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，壓強不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、體積．(4)根據(jù)蓋－呂薩克定律列式求解．(5)求解結果并分析、檢驗．知識點二氣體的等容變化【情境導入】(1)為什么擰上蓋的水杯(內盛半杯熱水)放置一段時間后很難打開杯蓋？(2)打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會爆胎，原因是什么？答案(1)放置一段時間后，杯內的空氣溫度降低，壓強減小，外界的大氣壓強大于杯內空氣壓強，所以杯蓋很難打開．(2)車胎在烈日下曝曬，胎內的氣體溫度升高，氣體的壓強增大，把車胎脹破．【重難詮釋】1．查理定律及推論表示一定質量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強的變化量Δp與熱力學溫度的變化量ΔT成正比．2．p－T圖像和p－t圖像一定質量的某種氣體，在等容變化過程中(1)p－T圖像：氣體的壓強p和熱力學溫度T的關系圖線是過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且V1<V2，即體積越大，斜率越?。?2)p－t圖像：壓強p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關系，不是簡單的正比例關系，如圖乙所示，等容線是一條延長線通過橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，體積越小．圖像縱軸的截距p0是氣體在0℃時的壓強．特別提醒一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p跟熱力學溫度T成正比，而不是與攝氏溫度t成正比．【典例精析】例2．如圖所示，圓柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸內部封有一定質量的氣體．已知汽缸質量為10kg，缸壁厚度不計，活塞質量為5kg，其橫截面積為50cm2，所有摩擦不計．當缸內氣體溫度為27℃時，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力．(已知大氣壓強為p0＝1.0×105Pa)求：(1)此時封閉氣體的壓強；(2)現(xiàn)使汽缸內氣體溫度升高，當汽缸恰對地面無壓力時，缸內氣體溫度為多少攝氏度？【答案】(1)9.0×104Pa(2)127℃【解析】(1)當缸內氣體溫度為27℃時，活塞剛好與地面接觸，但對地面無壓力；設此時封閉氣體的壓強為p1，對活塞由平衡條件可得p0S＝p1S＋mg，解得p1＝9.0×104Pa①(2)現(xiàn)使汽缸內氣體溫度升高，當汽缸恰對地面無壓力時，設此時封閉氣體的壓強為p2，溫度為T2，對汽缸由平衡條件可得p0S＋Mg＝p2S，解得p2＝1.2×105Pa②已知T1＝300K，對汽缸內氣體，溫度升高過程中，氣體體積不變，即為等容變化，由查理定律可得eq\f(p2,T2)＝eq\f(p1,T1)③，聯(lián)立①②③可得T2＝400K，即t2＝127℃.【規(guī)律方法】應用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即被封閉的一定質量的氣體．(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律的適用條件：質量一定，體積不變．(3)確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強．(4)根據(jù)查理定律列式求解．(5)求解結果并分析、檢驗．知識點三p－T圖像與V－T圖像【重難詮釋】1．p－T圖像與V－T圖像的比較不同點圖像縱坐標壓強p體積V斜率意義斜率越大，體積越小，V4<V3<V2<V1斜率越大，壓強越小，p4<p3<p2<p1相同點①都是一條通過原點的傾斜直線②橫坐標都是熱力學溫度T③都是斜率越大，氣體的另外一個狀態(tài)參量越小2.分析氣體圖像問題的注意事項(1)在根據(jù)圖像判斷氣體的狀態(tài)變化時，首先要確定橫、縱坐標表示的物理量，其次根據(jù)圖像的形狀判斷各物理量的變化規(guī)律．(2)不是熱力學溫度的先轉換為熱力學溫度．(3)要將圖像與實際情況相結合．【典例精析】例3．如圖所示是一定質量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V－T圖像，由圖像可知()A．pA＞pB B．pC＜pBC．VA＜VB D．TA＜TB【答案】D【解析】由V－T圖像可以看出由A→B是等容過程，TB＞TA，故pB＞pA，A、C錯誤，D正確；由B→C為等壓過程，pB＝pC，故B錯誤．針對訓練一、單選題1．如圖所示為一定質量的某種氣體等容變化的圖線，下列說法中正確的是（）A．不管體積如何，圖線只有一條B．圖線1和圖線2體積不同且有V1>V2C．兩圖線氣體體積V2>V1D．兩圖線必不會交于t軸上的同一點【答案】C【解析】ABC．一定質量的氣體的等容線，體積不同，圖線不同，在圖線1、2上取溫度相同的兩點，可得則所以C正確，AB錯誤；D．圖線1、2都交于t軸上-273℃處，即熱力學溫度0K處，故D錯誤。故選C。2．如圖所示，孔明燈在中國有非常悠久的歷史，其“會飛”原因是，燈內燃料燃燒使內部空氣升溫膨脹，一部分空氣從燈內排出，使孔明燈及內部氣體的總重力變小，空氣浮力將其托起。某盞孔明燈燈體（包括燃料、氣袋）的質量為M，氣袋體積恒為，重力加速度為g，大氣密度，環(huán)境溫度恒為，忽略燃料的質量變化，大氣壓強不變。是衡量孔明燈升空性能的參量，記，若氣袋內氣體溫度最高不能超過，則為了使孔明燈順利升空，k應滿足（）A． B． C． D．【答案】C【解析】設剛好從地面浮起時氣袋內的氣體密度為，則升起時浮力等于孔明燈和內部氣體的總重力，有將氣袋內的氣體溫度升高時，氣體視為等壓変化，原來的氣體溫度升高時體積為V0，升高后體積為V1（有V0留在氣袋內），根據(jù)質量相等則有原來的氣體溫度升高后壓強不變，體積從變?yōu)椋傻葔鹤兓酶鶕?jù)題意聯(lián)立解得故選C。3．某同學家一臺新電冰箱能顯示冷藏室內的溫度。存放食物之前，該同學關閉冰箱密封門并給冰箱通電。若大氣壓為1.0×105Pa，則通電時顯示溫度為27℃，通電一段時間后顯示溫度為6℃，則此時冷藏室中氣體的壓強是（）A．2.2×104Pa B．9.3×105Pa C．1.0×105Pa D．9.3×104Pa【答案】D【解析】由查理定律有解得ABC錯誤，D正確。故選D。4．一定質量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p-T圖像中都是直線段，ab和dc的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，ad平行于縱軸。由圖可以判斷（）A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷減小【答案】B【解析】由即可知a→b、c→d都是等容變化，且圖像斜率越大，氣體體積越小，即bc過程中氣體體積不斷減小，da過程中氣體體積不斷增大，故B正確，ACD錯誤。故選B。5．如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積－溫度（V－t）圖上的兩條直線I和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標；t0為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標，t0＝﹣273.15℃；a、b為直線I上的兩點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強之比及氣體在狀態(tài)b和c的壓強之比分別為（）A．1∶1；V1∶V2 B．2∶1；V1∶V2C．1∶2；V2∶V1 D．1∶1；V2∶V1【答案】D【解析】根據(jù)蓋－呂薩克定律有＝k整理得V＝kt+273k由體積－溫度（V－t）圖像可知，直線Ⅰ為等壓線，則a、b兩點壓強相等，則有＝1設t＝0℃時，當氣體體積為V1時其壓強為p1，當氣體體積為V2時其壓強為p2，根據(jù)等溫變化，有p1V1＝p2V2，由于直線Ⅰ和Ⅱ各為兩條等壓線，則有p1＝pb，p2＝pc，聯(lián)立解得故選D。6．如圖，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內引入一小段油柱（長度可以忽略）。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。通過實驗，將溫度值畫在吸管上，以下說法正確的是（）A．吸管右端的刻度對應更低的溫度B．溫度的刻度并不是均勻的C．若換體積更大的空飲料罐，其余條件不變，則測溫范圍會增大D．若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，則測溫范圍會增大【答案】D【解析】A．根據(jù)題意可知，罐內氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，罐內氣體溫度越高，體積越大，吸管內油柱越靠近吸管的右端，則吸管上的溫度刻度值應左低右高，故A錯誤；B．根據(jù)蓋呂薩克定律可知，空氣的體積和溫度成正比，即根據(jù)題意，假定初始溫度為T1、罐中空氣體積為V0、吸管內空氣柱長變?yōu)長1、其橫截面積為S，則有則可知溫度的變化量與距離的變化量成正比，則吸管上的溫度刻度分布均勻，故B錯誤；C．根據(jù)題意及B分析可知，油柱距離的變化量與溫度變化量關系為可知，若換體積更大的空飲料罐，其余條件不變，即在溫度變化相同的情況下，吸管中的油柱左右移動距離也會變大，則其測溫范圍會減小，故C錯誤；D．根據(jù)題意及B分析可知，油柱距離的變化量與溫度變化量關系為可知，若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，即在溫度變化相同的情況下，吸管中的油柱左右移動距離會變小，則測溫范圍會增大，故D正確。故選D。7．登山隊員在攀登高峰的時候必須帶上專業(yè)的登山裝備，某隊員戴了登山手表攀登珠穆朗瑪峰，手表是密封的，表內溫度27℃時氣體壓強為1.0×105Pa（常溫下的大氣壓強值），當他登上峰頂時，峰頂氣壓為4.0×104Pa，表內溫度為-23℃，則此登山手表表面玻璃可以承受的內外壓強差至少為（）A．8.3×104Pa B．8.3×105PaC．4.3×104Pa D．1.23×105Pa【答案】C【解析】取表內封閉氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強為p1＝1.0×105Pa溫度為末狀態(tài)的溫度為根據(jù)查理定律有解得所以此登山手表表面玻璃可以承受的內外壓強差至少為故選C。8．盛有氧氣的鋼瓶，在27℃的室內測得鋼瓶內的壓強是9.31×106Pa。當鋼瓶搬到－23℃的工地上時，瓶內的壓強變?yōu)椋ǎ〢．4.65×106PaB．7.76×106PaC．9.31×106PaD．12.0×106Pa【答案】B【解析】鋼瓶內氣體發(fā)生等容變化，由解得故選B。9．一定質量理想氣體的壓強與體積關系的圖像如圖所示，該氣體從狀態(tài)A經(jīng)歷A→B，B→C兩個狀態(tài)變化過程，有關A、B、C三個狀態(tài)的溫度、和的關系，下列說法正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A到B為等壓變化，有即B到C為等容變化，有即故選B。10．如圖所示，豎直放置的兩端開口的U形管，一段空氣柱被水銀柱a和水銀柱b封閉在右管內，水銀柱b的兩個水銀面的高度差為h?，F(xiàn)將U形管放入熱水槽中，則系統(tǒng)再度達到平衡的過程中（水銀沒有溢出，外界大氣壓保持不變）（）A．空氣柱的長度不變B．空氣柱的壓強不變C．水銀柱b左邊液面要上升D．水銀柱b的兩個水銀面的高度差h變大【答案】B【解析】B．空氣柱的壓強，其中為a水銀柱的高度，由于的大小不變，故空氣柱的壓強不變，故B正確；A．被封閉氣體做等壓變化，由于氣體溫度升高，根據(jù)蓋—呂薩克定律可得，氣體的體積增大，故空氣柱的長度增大，故A錯誤；CD．被封閉氣體的壓強可知，h不變，水銀柱b的兩個水銀面的高度差h不變，水銀柱b左邊液面不變，故CD錯誤。故選B。二、多選題11．有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖所示。玻璃泡A內封有一定質量的理想氣體，與A連通的B管插在水銀槽中。由管內水銀面的A高度x可知A內氣體的溫度（即環(huán)境溫度），并可由B管上的刻度直接讀出。在標準大氣壓下，當溫度為27°C時，，將此高度處標記為27°C的刻度線。該溫度計在標準大氣壓下標記好溫度后，將其帶到海拔很高的高山上測量當?shù)販囟?。設B管的體積與玻璃泡A的體積相比可忽略。下列說法正確的是（）A．在標準大氣壓下，當溫度為27°C時，玻璃泡A內氣體的壓強B．在標準大氣壓下，為—3°C的刻度線標記在處C．由于高山上的真實壓強比標準大氣壓小，則溫度的測量值比實際溫度高D．由于高山上的真實壓強比標準大氣壓小，則溫度的測量值比實際溫度低【答案】AC【解析】A．溫度時，玻璃泡A內的氣體壓強A正確；B．由于B管的體積與A泡的體積相比可略去不計，因此可認為A泡內氣體發(fā)生等容變化，由題可知為—3°C時根據(jù)查理定律得氣體末狀態(tài)壓強解得即水銀面的高度為22cm。B錯誤；CD．當管內水銀面的高度為x時，地面上標準大氣壓下溫度為T，設高山上壓強為，水銀密度為，溫度為，由查理定律得高山上壓強減小，故溫度的測量值比實際溫度高。C正確，D錯誤。故選AC。12．如圖所示為一套茶杯和杯蓋，從消毒碗柜里高溫消毒后取出，放在水平桌面上并立刻蓋上杯蓋，假定密封效果很好，則過一段時間后，下列說法正確的是（）A．杯內氣體分子的平均動能增大 B．杯內氣體分子的平均動能減小C．杯內氣體的壓強增大 D．杯內氣體的壓強減小【答案】BD【解析】高溫的茶杯放置一段時間后，由于熱傳遞作用杯子和杯內氣體的溫度降低，故杯內氣體的內能減小，氣體分子的平均動能減小，此過程中氣體發(fā)生的是等容變化，根據(jù)查理定律得可得杯內氣體的壓強減小。故選BD。13．某校外學習小組在進行實驗探討。如圖所示，在燒瓶上連著一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個水銀壓強計連在一起，在燒瓶中封入了一定質量的理想氣體，整個燒瓶浸沒在溫水中、用這個實驗裝置來研究一定質量的氣體在體積不變時，壓強隨溫度變化的情況。開始時水銀壓強計U形管兩端水銀面一樣高，在下列幾種做法中，能使U形管左側水銀面保持原先位置（即保持瓶內氣體體積不變）的是（）A．甲同學：把燒瓶浸在熱水中，同時把A向下移B．乙同學：把燒瓶浸在熱水中，同時把A向上移C．丙同學：把燒瓶浸在冷水中，同時把A向下移